EP2687930B1 - Automation unit for controlling a device or a system - Google Patents

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EP2687930B1
EP2687930B1 EP12177240.4A EP12177240A EP2687930B1 EP 2687930 B1 EP2687930 B1 EP 2687930B1 EP 12177240 A EP12177240 A EP 12177240A EP 2687930 B1 EP2687930 B1 EP 2687930B1
Authority
EP
European Patent Office
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data
application
automation unit
storage area
controlled
Prior art date
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Active
Application number
EP12177240.4A
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German (de)
French (fr)
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EP2687930A1 (en
Inventor
Ralf Leins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP2687930A1 publication Critical patent/EP2687930A1/en
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Automatisierungseinheit zur Steuerung eines Geräts oder einer Anlage mit
    • einem Prozess-Speicherbereich zur Speicherung von Eingangs-Betriebsdaten von einem zu steuernden oder gesteuerten Geräte oder einer zu steuernden oder gesteuerten Anlage und/oder Ausgangssteuerdaten für ein zu steuerndes oder gesteuertes Gerät oder einer zu steuernden oder gesteuerten Anlage, sowie
    • eine Steuereinrichtung, welche zum zyklischen Ablauf eines Anwendungsprogramms zur Steuerung des Geräts oder der Anlage ausgebildet und eingerichtet ist.
    The present invention relates to an automation unit for controlling a device or a system with
    • a process memory area for storing input operating data from a device to be controlled or controlled or a system and / or output control data to be controlled or controlled for a device or a system to be controlled or controlled, and
    • a control device which is designed and set up for the cyclical sequence of an application program for controlling the device or the system.
  • Derartige Automatisierungseinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. So sind beispielsweise so genannte "CPU-Module" für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) bekannt, welche einen als "Prozessabbild" bezeichneten Speicherbereich aufweisen, in welchem alle für ein verwendetes Anwendungsprogramm notwendigen Eingangswerte und von diesem erzeugten Ausgangswerte vorgehalten werden. Das Anwendungsprogramm läuft im CPU-Modul zyklisch ab, das heißt, nach dem Ende eines Programm-Zyklus beginnt das Applikationsprogramm erneut von vorn. Dabei werden vor jedem Programmablauf die für das Applikationsprogramm notwendigen Eingangsdaten aus dem Prozessabbild eingelesen und die durch das Applikationsprogramm ermittelten Ausgabewerte während beziehungsweise nach dem Ablauf des Applikationsprogramm in das Prozessabbild zurückgeschrieben. Die EP 16 19 566 A1 beschreibt beispielsweise einen vergleichbaren Ablauf und Aufbau.Such automation units are known from the prior art. Thus, for example, so-called "CPU modules" for programmable logic controllers (PLC) are known, which have a "process image" designated memory area in which all necessary for a used application program input values and generated by this output values are maintained. The application program runs cyclically in the CPU module, that is, after the end of a program cycle, the application program restarts all over again. In this case, the input data required for the application program are read from the process image before each program run, and the output values determined by the application program are written back into the process image during or after the execution of the application program. The EP 16 19 566 A1 describes, for example, a comparable procedure and structure.
  • Weiterhin offenbart die Offenlegungsschrift DE 43 17 729 A1 ein System zur Steuerung einer Maschine, wobei das System zwei im Tandembetrieb arbeitende programmierbare Steuereinheiten aufweist. Dabei arbeitet eine der Steuereinheiten im aktiven Modus und beherrscht den Betrieb der Maschinne, während sich die andere Steuereinheit in einem Bereitschaftsbetrieb befindet. Dabei ist ein Operationsmodus eines Prozessormoduls einer Steuereinheit offenbart, bei welchem das Prozessormodul periodisch Eingangsbildtabellen aus I/O-Modulen in seinen eigenen Speicher kopiert.Furthermore, the published patent application DE 43 17 729 A1 a system for controlling a machine, the system having two tandem programmable controllers. One of the control units works in the process active mode and controls the operation of the machine door while the other control unit is in a standby mode. In this case, an operating mode of a processor module of a control unit is disclosed in which the processor module periodically copies input image tables from I / O modules into its own memory.
  • Es ist ein Nachteil des genannten Standes der Technik, dass im Rahmen der Projektierung einer solchen Automatisierungseinheit für jede Variable im Prozessabbild genau definiert werden muss, von welchem Eingangsstecker oder Eingangsmodul oder auch Eingangsgerät beispielsweise ein Eingabesignal kommt und auf welchem Weg es zum Prozessabbild im CPU-Modul gelangt. Das Gleiche gilt für die Aktoren, an welchen die berechneten Ausgabewerte im Endeffekt ausgegeben werden müssen. Jede Änderung beispielsweise der Verkabelung oder der Kommunikationsweg in einem Automatisierungssystem hat damit zur Folge, dass durch eine recht aufwändige Umprojektierung die ganzen neuen Kommunikationswege und Kommunikationsverbindungen u.a. bezüglich des Prozessabbilds eingerichtet werden müssen.It is a disadvantage of the cited prior art that in the context of the configuration of such an automation unit for each variable in the process image must be defined exactly, from which input plug or input module or input device, for example, an input signal comes and on which way it to the process image in the CPU Module arrives. The same applies to the actuators to which the calculated output values must ultimately be output. Any change, for example, the wiring or the communication path in an automation system has the consequence that by quite a complex reconfiguration all the new communication paths and communication links u.a. with regard to the process image.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Automatisierungssystem zur Verfügung zu stellen, welches eine vereinfachte Anpassung an geänderte Kommunikationswege oder Verkabelungen ermöglicht und/oder die bei geänderten Kommunikationswegen erforderliche Umprojektierung vereinfacht.It is therefore an object of the present invention to provide an automation system which enables a simplified adaptation to changed communication paths or cabling and / or simplifies the reconfiguration required for changed communication paths.
  • Die Aufgabe wird gelöst von einer Automatisierungseinheit zur Steuerung eines Geräts oder einer Anlage mit
    • einem Prozess-Speicherbereich zur Speicherung von Eingangs-Betriebsdaten von einem zu steuernden oder gesteuerten Gerät oder einer zu steuernden oder gesteuerten Anlage und/oder Ausgangs-Steuerdaten für ein zu steuerndes Gerät oder gesteuertes Gerät oder einer zu steuernden oder gesteuerten Anlage, sowie
    • einer Steuereinrichtung, welche zum zyklischen Ablauf eines Anwendungsprogramms zur Steuerung des Geräts oder der Anlage ausgebildet und eingerichtet ist,
    • wobei ein Signal-Speicherbereich zur Speicherung von Anwendungs-Eingangsdaten und Anwendungs-Ausgangsdaten vorgesehen ist, und
    • wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass vor oder am Beginn eines Ablaufs des Anwendungsprogramms Anwendungs-Eingangsdaten zur Verwendung durch das Anwendungsprogramm aus dem Signalspeicherbereich geladen werden und/oder am oder nach dem Ende des Ablaufs des Anwendungsprogramms vom Anwendungsprogramm ermittelte Anwendungs-Ausgangsdaten im Signalspeicherbereich gespeichert werden,
    • wobei weiterhin die Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich jeweils den Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich und/oder die Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich jeweils den Ausgangs-Steuerdaten im Prozessspeicher direkt zugeordnet oder zuordenbar sind.
    The object is achieved by an automation unit for controlling a device or a system with
    • a process memory area for storing input operating data from a device to be controlled or controlled or a system to be controlled or controlled and / or output control data for a device or controlled device to be controlled or a system to be controlled or controlled;
    • a control device which is designed and set up for the cyclic execution of an application program for controlling the device or the system,
    • wherein a signal storage area is provided for storing application input data and application output data, and
    • wherein the control means is arranged and arranged to load application input data for use by the application program from the signal storage area before or at the beginning of a run of the application program and / or application output data determined by the application program at or after the end of the execution of the application program Latch area are stored,
    • wherein furthermore the application input data in the signal memory area are in each case directly assigned or assignable to the input operating data in the process memory area and / or the application output data in the signal memory area respectively to the output control data in the process memory.
  • Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass die Automatisierungseinheit zur Transformation der Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich in Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich und/oder zur Transformation von Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich in Ausgangs-Steuerdaten im Prozess-Speicherbereich ausgebildet und eingerichtet ist.In this case, it is further provided that the automation unit is designed and set up for converting the input operating data in the process memory area into application input data in the signal memory area and / or for transforming application output data in the signal memory area into output control data in the process memory area is.
  • Die Funktionalität des vorstehend beispielhaft aufgeführten "Prozessabbilds" oder einer vergleichbaren Speichereinheit, ist quasi auf zwei Speicherbereiche verteilt, den Prozess-Speicherbereich für von einer gesteuerten Anlage kommende beziehungsweise an diese abgehende Mess- und Steuerdaten, und den Signal-Seicherbreich als Speicherbereich für die Ein- und Ausgangswerte eines Steuerprogramms. Dadurch ist es beispielsweise möglich, auf eine Änderung der Verkabelung eines automatisierten Systems beziehungsweise einer Änderung von Kommunikationsverbindungen flexibler zu reagieren, indem das System beispielsweise so ausgelegt wird, dass solche Änderungen sich z.B. vor allem bezüglich einem der Speicherbereiche oder auch vor allem auf eine Verknüpfung dieser Speicherbereiche auswirkt.The functionality of the "process image" or a comparable memory unit listed above by way of example is distributed over two memory areas, the process memory area for measurement and control data coming from a controlled system or going to it, and the signal memory area as the memory area for the Ein and output values of a control program. This makes it possible, for example, to change the wiring of a automated system or a change of communication links to react more flexibly, for example, the system is designed so that such changes, for example, especially with respect to one of the memory areas or especially on a linkage of these memory areas.
  • Die Transformation von Eingangs-Betriebsdaten in Anwendungs-Eingangsdaten und/oder von Anwendungs-Ausgangsdaten in Ausgangs-Steuerdaten hat beispielsweise den Vorteil, dass zum Beispiel bei der Änderung einer Datenquelle beziehungsweise eines Sensors oder einer ähnlichen Einrichtung des zu steuernden Geräts beziehungsweise der zu steuernden Anlage, sich möglicherweise beispielsweise durch einen anderen Ausgabewert-Bereich auch die entsprechenden Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich ändern. Anstatt daraufhin das komplette Anwendungsprogramm den neuen Sensor-Parametern entsprechend anzupassen, kann beispielsweise durch eine Parameter-Anpassung bei der Transformation der Eingangs-Betriebsdaten in die Anwendungs-Eingangsdaten diese Änderung berücksichtigt werden und daraufhin das Anwendungsprogramm unverändert bleiben.The transformation of input operating data into application input data and / or application output data into output control data has the advantage, for example, of changing a data source or a sensor or a similar device of the device or system to be controlled For example, a different output value range may also change the corresponding input operating data in the process memory area. Instead of then adapting the complete application program according to the new sensor parameters, this change can be taken into account, for example, by a parameter adaptation during the transformation of the input operating data into the application input data, and the application program then remains unchanged.
  • Eine Automatisierungseinheit kann beispielsweise als eine zentrale Steuereinheit oder so genanntes "CPU-Modul" einer modularen Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), als komplette SPS, als Computer oder PC oder auch so genannte "Kopfbaugruppe" einer so genannten "dezentralen Peripherie" für eine SPS beziehungsweise eine gesamte solche dezentrale Peripherie ausgebildet und eingerichtet sein. Bevorzugt kann die Automatisierungseinheit als CPU-Modul für eine SPS eine Kompakt-Steuereinrichtung oder auch als PC ausgebildet sein.An automation unit can, for example, as a central control unit or so-called "CPU module" a modular programmable logic controller (PLC), as a complete PLC, as a computer or PC or so-called "head assembly" of a so-called "distributed peripherals" for a PLC or an entire such decentralized periphery should be designed and set up. Preferably, the automation unit can be designed as a CPU module for a PLC, a compact control device or as a PC.
  • Der Prozess-Speicherbereich kann als Schreib-Lese-Speicher (RAM) ausgebildet sein und Teil eines größeren Speichers, beispielsweise eines Arbeitsspeichers der Automatisierungseinheit sein oder auch als gesonderter Speicherbereich ausgebildet sein.The process memory area can be designed as a read-write memory (RAM) and be part of a larger memory, for example a main memory of the automation unit, or else be designed as a separate memory area.
  • Die Eingangsbetriebsdaten sind von z.B. von Sensoren des zu steuernden Geräts oder der zu steuernden Anlage kommende Daten, die z.B. für die Steuerung des Geräts beziehungsweise der Anlage benützt werden. Solche Eingangs-Betriebsdaten können beispielsweise analoge oder digitale Strom- oder Spannungswerte oder sonstige Daten sein, z.B. die Drehzahl eines Motors, eine Temperatur, eine Schalterstellung, einen Zustand eines Berührungssensors oder auch weitere Anlagen- und Geräte-Eigenschaften oder Identifikationsdaten sein.The input operation data is from e.g. data coming from sensors of the device or system to be controlled, e.g. be used for the control of the device or the system. Such input operating data may be, for example, analog or digital current or voltage values or other data, e.g. be the speed of a motor, a temperature, a switch position, a state of a touch sensor or other equipment and device properties or identification data.
  • Das zu steuernde oder gesteuerte Gerät beziehungsweise die zu steuernde oder gesteuerte Anlage kann beispielsweise insgesamt oder teilweise unmittelbar mit der Automatisierungseinheit verbunden sein oder auch über ein oder mehrere Anschlussmodule mit der Automatisierungseinheit verbunden sein. Ein solches Anschlussmodul kann beispielsweise als I/O-Baugruppe für eine SPS ausgebildet sein und z.B. über einen so genannten Rückwandbus mit einer als CPU-Modul für die SPS ausgebildeten Automatisierungseinheit verbunden sein. Ein solches Anschlussmodul kann zum Beispiel zur unmittelbaren Verbindung mit Sensoren und Aktoren des gesteuerten Geräts oder der gesteuerten Anlage dienen.The device to be controlled or controlled or the system to be controlled or controlled may, for example, be connected in whole or in part directly to the automation unit or may also be connected to the automation unit via one or more connection modules. Such a connection module can be designed, for example, as an I / O module for a PLC and can be used e.g. be connected via a so-called backplane bus with an automation unit designed as a CPU module for the PLC. Such a connection module can serve for example for direct connection to sensors and actuators of the controlled device or the controlled system.
  • Ausgangs-Steuerdaten können beispielsweise Daten zur Ansteuerung eines Aktors des Geräts oder der Anlage, wie beispielsweise eines Motors, eines Antriebs, eines Umschalters, eines Relais oder einer Steuer- oder Leistungselektronik der Anlage oder des Geräts sein. Auch die Aktoren können beispielsweise unmittelbar mit der Automatisierungseinheit verbunden sein oder beispielsweise auch über ein Anschlussmodul mit der Automatisierungseinheit verbunden sein.Output control data may be, for example, data for controlling an actuator of the device or the system, such as a motor, a drive, a changeover switch, a relay or a control or power electronics of the system or the device. The actuators, for example, be directly connected to the automation unit or, for example, be connected via a connection module with the automation unit.
  • Unter einem Anwendungsprogramm wird ein beispielsweise in einem Anwendungsspeicher der Automatisierungseinheit gespeichertes Steuerprogramm für das Gerät oder die Anlage verstanden.An application program is understood to be a control program for the device or the system stored, for example, in an application memory of the automation unit.
  • Unter einem Zyklus des Programmablaufs wird ein Durchlauf des Anwendungsprogramm verstanden. Unter dem zyklischen Ablauf werden mindestens zwei aufeinander folgende Abläufe, in der Regel mehr als zwei Durchläufe des Anwendungsprogramms verstanden, wobei zwischen den einzelnen Abläufen auch Pausen bestehen können. Die Zahl der Durchläufe des Anwendungsprogramms, das heißt, die Zahl der Programmzyklen, kann beispielsweise eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen sein oder auch an vorgebbare oder vorgegebene Abbruchbedingungen geknüpft. Der zyklische Ablauf des Anwendungsprogramms kann beispielsweise auch durch einen manuellen Stopp beendete werden.One cycle of the program sequence is understood as a run of the application program. The cyclical sequence is understood to be at least two consecutive sequences, generally more than two cycles of the application program, it also being possible for there to be breaks between the individual sequences. The number of passes of the application program, that is to say the number of program cycles, can be, for example, a predetermined number of cycles or also linked to predefinable or predetermined termination conditions. The cyclic execution of the application program can also be ended by a manual stop, for example.
  • Der Signal-Speicherbereich kann ebenfalls als Schreibe-Lese-Speicher (RAM) ausgebildet und eingerichtet sein und beispielsweise Teil eines größeren Speicherbereichs der Automatisierungseinheit, wie beispielsweise ein darin vorgesehener Arbeitsspeicher sein. Der Signal-Speicherbereich kann aber auch als gesonderter Schreib-Lesespeicher ausgebildet und eingerichtet sein.The signal memory area can also be designed and set up as read-write memory (RAM) and, for example, be part of a larger memory area of the automation unit, such as a working memory provided therein. The signal memory area can also be designed and set up as a separate read-write memory.
  • Anwendungs-Eingangsdaten können derartige Daten sein, welche das Anwendungsprogramm zum ordnungsgemäßen Ablauf benötigt bzw. deren Verwendung beim Ablauf des Anwendungsprogramms vorgesehen ist, z.B. um das Gerät beziehungsweise die Anlage oder auch Teile davon zu steuern.Application input data may be such data as the application program requires for proper operation or its use during the execution of the application program, e.g. to control the device or the system or parts thereof.
  • Anwendungs-Ausgangsdaten sind beispielsweise solche Daten, die beim Durchlauf des Anwendungsprogramms, das heißt z.B. während eines Zyklus, z.B. zur die Steuerung der Anlage beziehungsweise des Geräts oder auch Teilen davon, erzeugt werden.Application output data are, for example, such data as is available during the execution of the application program, that is, e.g. during a cycle, e.g. for the control of the plant or the device or parts thereof, are generated.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass vor oder am Beginn eines Ablaufs des Anwendungsprogramms, insbesondere vor Beginn mehrerer aufeinander folgender Abläufe oder auch jedes Ablaufs des Anwendungsprogramms, die Anwendungs-Eingangsdaten durch die Steuereinrichtung eingelesen werden, um dann vom Anwendungsprogramm verwendet zu werden. Weiterhin kann das Anwendungsprogramm die Anwendungs-Eingangsdaten auch während des Auflaufs unmittelbar aus dem Signal-Speicherbereich einlesen. Das Einlesen der Anwendungs-Eingangsdaten kann beispielsweise in einen vom Anwendungsprogramm verwendeten Arbeitsspeicherbereich der Automatisierungseinheit erfolgen.It can be provided that before or at the beginning of a sequence of the application program, in particular before the start of several successive processes or each run of the application program, the application input data are read by the controller, in order then by the application program to be used. Furthermore, the application program can also read the application input data directly from the signal memory area during the casserole. The reading of the application input data can be done, for example, in a working memory area of the automation unit used by the application program.
  • Beim oder nach dem Ende des Ablaufs des Anwendungsprogramms, insbesondere nach jedem Ablauf des Anwendungsprogramms, können die Anwendungs-Ausgangsdaten von der Steuereinrichtung in den Signal-Speicherbereich geschrieben werden.At or after the end of the execution of the application program, in particular after each expiration of the application program, the application output data may be written by the controller into the signal storage area.
  • Weiterhin ist die Automatisierungseinheit derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich jeweils Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich zuordenbar sind. Dabei kann beispielsweise jeweils ein Eingangs-Betriebsdatum im Prozess-Speicherbereich einem Anwendungs-Eingangsdatum im Signal-Speicherbereich zugeordnet sein. Entsprechend kann z.B. auch ein Speicherplatz für ein Eingangs-Betriebsdatum einem Speicherplatz für ein Anwendungs-Eingangsdatum zugeordnet sein.Furthermore, the automation unit is designed and set up in such a way that the application input data in the signal memory area can in each case be assigned to input operating data in the process memory area. In each case, for example, an input operating date in the process memory area can be assigned to an application input datum in the signal memory area. Accordingly, e.g. Also, a storage space for an input operating date to be associated with a storage space for an application input date.
  • Auf diese Weise können beispielsweise von an der Automatisierungseinheit oder einem Anschlussmodul der Automatisierungseinheit angeschlossenen Sensoren kommenden Eingangssignale, über den Prozess-Speicherbereich in den Signal-Speicherbereich und darüber zum Anwendungsprogramm weiter vermittelt werden.In this manner, for example, input signals coming from sensors connected to the automation unit or a connection module of the automation unit can be relayed further via the process memory area into the signal memory area and above to the application program.
  • Weiterhin kann aber auch vorgesehen sein, dass bei einzelnen oder auch allen Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich keine Zuordnung zu Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich erfolgt und die Anwendungs-Eingangsdaten aus anderen Quellen der Automatisierungseinheit zugeführt werden. Die Automatisierungseinheit ist aber derart ausgebildet und ausgestaltet, dass eine derartige Zuordnung zwischen Signal- und Prozess-Speicherbereich zumindest möglich und/oder einrichtbar ist.Furthermore, however, it can also be provided that, with individual or even all application input data in the signal memory area, there is no assignment to input operating data in the process memory area and the application input data from other sources are fed to the automation unit. However, the automation unit is designed and configured such that such an association between the signal and process memory area is at least possible and / or settable.
  • Bei der Zuordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jedem Anwendungs-Eingangsdatum im Signal-Speicherbereich ein, insbesondere genau ein, Eingangs-Betriebsdatum im Prozess-Speicherbereich zugeordnet ist.During the assignment, it can be provided, for example, that each application input data item in the signal memory area is assigned, in particular exactly one, input operating data item in the process memory area.
  • Weiterhin ist die Automatisierungseinheit derart ausgebildet, dass den Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich jeweils Ausgangs-Steuerdaten im Prozess-Speicherbereich zugeordnet sind oder zuordenbar sind. Entsprechend kann z.B. auch ein oder mehreren Speicherplätzen für Anwendungs-Ausgangsdaten ein oder mehrere Speicherplätze für Ausgangs-Steuerdaten zugeordnet sein.Furthermore, the automation unit is designed such that the application output data in the signal memory area are respectively assigned output control data in the process memory area or can be assigned. Accordingly, e.g. Also, one or more memory locations for application output data may be assigned one or more memory locations for output control data.
  • Auf diese Weise können die vom Anwendungsprogramm erzeugten Ausgangsdaten durch Weitervermittlung in den Prozess-Speicherbereich an an der Automaisierungseinheit oder damit verbundenen Ein-/Ausgabe-Modulen angeschlossenen Aktoren, Geräten oder Anlagen, ausgegeben werden.In this way, the output data generated by the application program can be output by further switching in the process memory area to actuators, devices or systems connected to the automation unit or associated input / output modules.
  • Auch hier kann weiterhin vorgesehen sein, dass nicht allen, oder auch keinen, der Anwendungs-Ausgangsdaten, AusgangsSteuerdaten im Prozess-Speicherbereich zugeordnet sind, sondern diese Daten auf anderem Weg der zu steuernden Anlage beziehungsweise dem zu steuernden Gerät oder auch Teilen davon zugeführt werden. Jedenfalls ist die Automatisierungseinheit derart ausgestaltet und ausgebildet, dass eine derartige Zuordnung zumindest möglich und beispielsweise von einem Benutzer im Bedarfsfall einrichtbar ist.Here too, it can furthermore be provided that not all, or none, of the application output data, output control data are assigned in the process memory area, but these data are supplied by other means to the plant to be controlled or the device to be controlled or even parts thereof. In any case, the automation unit is designed and configured such that such an assignment is at least possible and can be set up, for example, by a user if necessary.
  • Bei der Zuordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jedem Anwendungs-Ausgangsdatum im Signal-Speicherbereich ein, insbesondere genau ein, Ausgangs-Steuerdatum im Prozess-Speicherbereich zugeordnet ist.During the assignment, it may be provided, for example, that each application output data item in the signal memory area is assigned an, in particular exactly one, output control data item in the process memory area.
  • Wie vorstehend bereits beschrieben, ist vorgesehen, dass die Automatisierungseinheit zur Transformation der Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich in Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich und/oder zur Transformation von Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich in Ausgangs-Steuerdaten im Prozess-Speicherbereich ausgebildet und eingerichtet ist.As already described above, it is provided that the automation unit converts the input operating data in the process memory area into application input data in the signal memory area and / or for transformation of application output data in the signal memory area is designed and set up in output control data in the process memory area.
  • Eine solche Transformation kann im einfachsten Fall aus einer Übertragung der Daten zwischen den genannten Speicherbereichen bestehen. Weiterhin kann die Transformation eine derartige Übertragung umfassen.In the simplest case, such a transformation can consist of a transfer of the data between the mentioned storage areas. Furthermore, the transformation may include such a transmission.
  • Insbesondere kann die Transformation aus einer Übertragung und Umwandlung der Daten bestehen. So können beispielsweise die Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich in jeweils zugeordneten Datenquellen typischen Formaten vorliegen und diese dann bei der Transformation in ein Datenformat zur Speicherung im Signal-Speicherbereich umgewandelt werden, welche zur Verwendung durch das Anwendungsprogramm geeignet beziehungsweise eingerichtet ist. Dabei kann die Umwandlung für verschiedene Eingangs-Betriebsdaten verschieden sein oder auch einheitlich für verschiedene Eingangs-Betriebsdaten. Eine solche Umwandlung kann beispielsweise eine Formatänderung, eine Normierung, eine Zahlenwert-Umwandlung, Einheitenänderungen oder vergleichbare Umwandlungen umfassen.In particular, the transformation may consist of transmission and conversion of the data. Thus, for example, the input operating data in the process memory area can be present in respectively assigned data sources of typical formats and then converted during the transformation into a data format for storage in the signal memory area which is suitable or suitable for use by the application program. In this case, the conversion for different input operating data may be different or even uniform for different input operating data. Such a transformation may include, for example, a format change, a normalization, a numeric value conversion, unit changes, or similar transformations.
  • Die Transformation von Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich in Ausgangs-Steuerdaten im Prozess-Speicherbereich kann beispielsweise die entsprechend umgekehrten Umwandlungen umfassen.The transformation of application output data in the signal memory area into output control data in the process memory area may include, for example, the correspondingly reversed conversions.
  • Diese Ausgestaltung hat beispielsweise den Vorteil, dass zum Beispiel bei der Änderung einer Datenquelle beziehungsweise eines Sensors oder einer ähnlichen Einrichtung des zu steuernden Geräts beziehungsweise der zu steuernden Anlage, sich möglicherweise beispielsweise durch einen anderen Ausgabewert-Bereich auch die entsprechenden Eingangs-Betriebsdaten im Prozess-Speicherbereich ändern. Anstatt daraufhin das komplette Anwendungsprogramm den neuen Sensor-Parametern entsprechend anzupassen, kann beispielsweise durch eine Parameter-Anpassung bei der Transformation der Eingangs-Betriebsdaten in die Anwendungs-Eingangsdaten diese Änderung berücksichtigt werden und daraufhin das Anwendungsprogramm unverändert bleiben.This refinement has, for example, the advantage that, for example, when changing a data source or a sensor or a similar device of the device to be controlled or the system to be controlled, possibly also by a different output value range and the corresponding input operating data in the process Change memory area. Instead of then adapting the entire application program according to the new sensor parameters, for example, by a parameter adjustment in the transformation of the input operating data the change in the application input data is taken into account and the application program then remains unchanged.
  • Dasselbe gilt entsprechend, wenn sich beispielsweise ein Aktor oder Antrieb, welcher durch die Automatisierungseinheit gesteuert wird, in seinen Eigenschaften ändert beziehungsweise durch einen anderen ersetzt wird. Auch hier kann dann beispielsweise durch eine Parameteränderung bei der Transformation der Anwendungs-Ausgangsdaten in die Ausgangs-Steuerdaten diese Änderung berücksichtigt werden, ohne gleich das gesamte Anwendungsprogramm ändern zu müssen.The same applies accordingly if, for example, an actuator or drive which is controlled by the automation unit changes in its properties or is replaced by another one. Here, too, this change can then be taken into account, for example, by a parameter change in the transformation of the application output data into the output control data, without having to change the entire application program immediately.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Signal-Speicherbereich lokale Anwendungs-Eingangsdaten und /oder lokalen Anwendungsdaten-Ausgangsdaten umfasst, welche einem unmittelbar von der Automatisierungseinheit gesteuerten Gerät oder Geräteteil oder einer unmittelbar von der Automatisierungseinheit gesteuerten Anlage oder Anlagenteil zugeordnet sind.Furthermore, it can be provided that the signal memory area comprises local application input data and / or local application data output data which are assigned to a device or device part controlled directly by the automation unit or to a system or plant part controlled directly by the automation unit.
  • Dabei sind bei einem Gerät oder Geräteteil beziehungsweise Anlagen oder Anlagenteil jeweils die Menge der Sensoren und Aktoren des Geräts beziehungsweise Geräteteils oder der Anlage beziehungsweise des Anlagenteils umfasst, die unmittelbar mit der Automatisierungseinheit verbunden sind. Dabei wird unter der unmittelbaren Verbindung mit der Automatisierungseinheit verstanden, dass die jeweiligen Sensoren beziehungsweise Aktoren direkt mit der Automatisierungseinheit verbunden sind oder mit einem Anschlussmodul der Automatisierungseinheit verbunden sind. Bei einer Ausgestaltung der Automatisierungseinheit als CPU-Modul für eine SPS kann dies beispielsweise bedeuten, dass die jeweiligen Sensoren beziehungsweise Aktoren unmittelbar mit dem CPU-Modul oder mit einer oder mehreren Anschluss-Baugruppen (z.B. einer so genannten I/O-Baugruppe(n)) verbunden sind, wobei das bzw. die Anschlussmodule dann mit dem CPU-Modul beispielsweise über einen so genannten Rückwandbus verbunden sind.In this case, the quantity of sensors and actuators of the device or device part or of the system or of the system part is in each case included in a device or device part or systems or system part, which are directly connected to the automation unit. Here, the direct connection with the automation unit is understood to mean that the respective sensors or actuators are connected directly to the automation unit or are connected to a connection module of the automation unit. In an embodiment of the automation unit as a CPU module for a PLC, this may mean, for example, that the respective sensors or actuators are connected directly to the CPU module or to one or more connection modules (eg a so-called I / O module). ), wherein the or the connection modules are then connected to the CPU module, for example via a so-called backplane bus.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Signal-Speicherbereich ausschließlich lokale Anwendungs-Eingangsdaten und/oder lokalen Anwendungs-Ausgangsdaten umfasst.In particular, it may be provided that the signal memory area comprises exclusively local application input data and / or local application output data.
  • Dabei kann jedem lokalen Anwendungs-Datum im Signal-Speicherbereich ein Eingangs-Betriebsdatum im Prozess-Speicherbereich zugeordnet sein. Weiterhin kann jedem lokalen Anwendungs-Ausgangsdatum im Signal-Speicherbereich ein Ausgangs-Steuerdatum im Prozess-Speicherbereich zugeordnet sein.In this case, each local application date in the signal memory area can be assigned an input operating date in the process memory area. Furthermore, each local application output data in the signal memory area can be assigned an output control data in the process memory area.
  • In diesem Fall werden dann die im Prozess-Speicherbereich von Sensoren des gesteuerten Systems zugehenden Signale als Eingangs-Betriebsdaten gespeichert und in Anwendungs-Eingangsdaten im Signal-Speicherbereich transformiert. Die vom Anwendungsprogramm erzeugten und im Signal-Speicherbereich abgelegten lokalen Anwendungs-Ausgangsdaten werden in dem Fall dann in Ausgangs-Steuerdaten im Prozess-Speicherbereich transformiert und von dort an Aktoren und weitere Teile des gesteuerten Geräts beziehungsweise der gesteuerten Anlage ausgegeben.In this case, the signals sent in the process memory area by sensors of the controlled system are then stored as input operating data and transformed into application input data in the signal memory area. The local application output data generated by the application program and stored in the signal memory area are then transformed into output control data in the process memory area and output from there to actuators and further parts of the controlled device or the controlled system.
  • Weiterhin kann die Automatisierungseinheit den gespeicherten lokalen Anwendungs-Eingangsdaten und/oder den lokalen Anwendungs-Ausgangsdaten zugeordnete lokale Zusatzinformationen umfassen. Dabei kann eine bestimme Zusatzinformation beispielsweise einem einzelnen lokalen Anwendungs-Eingangsdatum beziehungsweise lokalen Anwendungs-Ausgangsdatum zugeordnet sein oder auch mehreren dieser Daten oder auch allen Eingangs- bzw. Ausgangs-Daten.Furthermore, the automation unit may comprise the stored local application input data and / or local additional information associated with the local application output data. In this case, a certain additional information may for example be assigned to a single local application input data or local application output data or to a plurality of these data or else to all input or output data.
  • Die lokalen Zusatzinformationen können beispielsweise Informationen umfassen, die bei der Transformation von Eingangs-Betriebsdaten in lokale Anwendungs-Eingangsdaten und/oder lokalen Anwendungs-Ausgangsdaten in Ausgangs-Steuerdaten verwendet werden und/oder dabei notwendig sind. Insbesondere können die Zusatzinformationen beispielsweise eine Maßeinheit, einen Messbereich, eine Messart, Ersatzwerte oder weitere Größen- beziehungsweise Informationen bezüglich der Anwendungs-Eingangsdaten oder Anwendungs-Ausgangsdaten umfassen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass allen lokalen Anwendungs-Eingangsdaten lokale Zusatzinformationen zugeordnet sind. Dieser Fall kann beispielsweise vorliegen, wenn alle für das Anwendungsprogramm notwendigen Informationen von Sensoren kommen beziehungsweise für Aktoren bestimmt sind, welche unmittelbar mit der Automatisierungseinheit, entweder direkt oder über ein Anschlussmodul, verbunden sind.The local additional information may include, for example, information used and / or required in the transformation of input operational data into local application input data and / or local application output data into output control data. In particular, the additional information can be, for example, a unit of measurement, a measuring range, a type of measurement, substitute values or more Include size or information regarding the application input data or application output data. In particular, it can be provided that local additional information is assigned to all local application input data. This case may be present, for example, if all information necessary for the application program comes from sensors or is intended for actuators which are directly connected to the automation unit, either directly or via a connection module.
  • Weiterhin kann der Signal-Speicherbereich dezentrale Anwendungs-Eingangsdaten und/oder dezentrale Anwendungs-Ausgangsdaten umfassen, die von einem von einer weiteren automatisierungseinheit gesteuerten weiteren Gerät oder einem weiteren Geräteteil oder einer von der weiteren Automatisierungseinheit gesteuerten weiteren Anlage oder einem weiteren Anlagenteil zugeordnet sind. Dabei kann die weitere Automatisierungseinheit wiederum anlog der Automatisierungseinheit ausgebildet und eingerichtet sein. Bevorzugt kann die weitere Automatisierungseinheit beispielsweise als ein Steuerungs- oder CPU-Modul für eine SPS, als Kompakt-Steuerung, als Computer oder PC oder auch als Kopf- oder Steuerbaugruppe für eine dezentrale Peripherie-Gruppe für eine SPS ausgebildet und eingerichtet sein.Furthermore, the signal memory area may comprise decentralized application input data and / or decentralized application output data which are assigned by a further device controlled by a further automation unit or a further device part or by another system controlled by the further automation unit or another system part. In this case, the further automation unit can in turn be designed and set up on the automation unit. Preferably, the further automation unit can be designed and set up, for example, as a control or CPU module for a PLC, as a compact controller, as a computer or PC, or as a header or control module for a decentralized peripheral group for a PLC.
  • Die Anwendungs-Eingangsdaten können dann beispielsweise entsprechenden Quelldaten innerhalb der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sein, die dann beispielsweise über eine Kommunikationsverbindung zwischen der Automatisierungseinheit und der weiteren Automatisierungseinheit von der weiteren Automatisierungseinheit in den Signal-Speicherbereich der Automatisierungseinheit übertragen werden können.The application input data can then be assigned, for example, to corresponding source data within the further automation unit, which can then be transmitted from the further automation unit to the signal storage area of the automation unit via a communication connection between the automation unit and the further automation unit.
  • Entsprechend können beispielsweise dezentrale Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich der Automatisierungseinheit entsprechenden Zieldaten in der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sein und ebenfalls über eine Kommunikationsverbindung in die weitere Automatisierungseinheit übertragen werden.Accordingly, for example, decentralized application output data in the signal memory area of the automation unit can be assigned to corresponding target data in the further automation unit and also via a communication connection be transferred to the further automation unit.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass es auf diese Weise relativ einfach möglich ist, innerhalb eines Anwendungsprogramms sowohl mit Sensoren und Aktoren zu arbeiten, welche unmittelbar mit der Automatisierungseinheit verbunden sind, als auch mit solchen Sensoren und/oder Aktoren, welche unmittelbar mit einer anderen Automatisierunseinheit, beispielsweise der hier genannten weiteren Automatisierungseinheit, verbunden sind. Dabei greift das Anwendungsprogramm immer auf den gleichen Variablen-Satz im Signal-Speicherbereich zu und über beispielsweise eine einstellbare Verknüpfung dieser Variablen z.B. mit entsprechenden Variablen im Prozess-Speicherbereich oder in weiteren Automatisierungseinheiten kann beispielsweise bei Änderungen der Beschaltung dies relativ schnell in der Automatisierungseinheit geändert beziehungsweise umparametriert werden, ohne dass beispielsweise Änderungen im Anwendungsprogramm erforderlich sind.This embodiment has the advantage that in this way it is relatively easy to work within an application program both with sensors and actuators, which are directly connected to the automation unit, as well as with such sensors and / or actuators, which directly with another Automatisierunseinheit, for example, the further automation unit mentioned here are connected. In this case, the application program always accesses the same variable set in the signal memory area and via, for example, an adjustable linkage of these variables, e.g. With corresponding variables in the process memory area or in further automation units, this can be changed or reparameterized relatively quickly in the automation unit, for example, with changes in the wiring, without, for example, changes in the application program being required.
  • Die Automatisierungseinheit kann weiterhin den gespeicherten dezentralen Anwendungs-Eingangsdaten und/oder den dezentralen Anwendungs-Ausgangsdaten zugeordnete dezentrale Zusatzinformationen umfassen. Dabei können den Anwendungs-Eingangsdaten zugeordnete dezentrale Zusatzinformationen beispielsweise eine oder mehrere Adressinformationen über diesen zugeordnete Quelldaten in der weiteren Automatisierungseinheit umfassen oder aus dieser Adressinformation bestehen. Dabei kann beispielsweise jeweils einem Anwendungs-Eingangsdatum eine dezentrale Zusatzinformation mit einer oder mehreren Adressinformationen zugeordnet sein.The automation unit may further comprise decentralized additional information associated with the stored remote application input data and / or the decentralized application output data. Here, the application input data associated decentralized additional information, for example, include one or more address information about this associated source data in the further automation unit or consist of this address information. In this case, for example, an application input data item can each be assigned decentralized additional information with one or more address information.
  • Weiterhin können dezentralen Anwendungs-Ausgangsdaten zugeordnete dezentrale Zusatzinformationen Adressinformationen über diesen zugeordnete Zieldaten in der weiteren Automatisierungseinheit umfassen oder aus solchen Adressdaten bestehen. Dabei kann wiederum beispielsweise jedem dezentralen Anwendungs-Ausgangsdatum eine dezentrale Zusatzinformation zugeordnet sein, welche eine oder mehrere Adressinformationen bezüglich diesen Ausgangsdaten zugeordneten Zieldaten in der weiteren Automatisierungseinheit umfasst oder aus diesen besteht.In addition, decentralized additional information associated with decentralized application output data can include address information about this assigned target data in the further automation unit or can consist of such address data. In this case, for example, each decentralized application output date can be assigned a decentralized additional information be, which comprises one or more address information with respect to this output data associated target data in the further automation unit or consists of these.
  • Allgemein kann die Automatisierungseinheit derart ausgestaltet sein, dass den Anwendungs-Eingangsdaten und/oder Anwendungs-Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich Zusatzinformationen zugeordnet sind, insbesondere jedem dieser Eingangsdaten und jedem dieser Ausgangsdaten eine Zusatzinformation zugeordnet ist. Insbesondere kann diese Zusatzinformation Informationen über die Weiterleitung der Eingangs- beziehungsweise Ausgangsdaten umfassen. Dieses können beispielsweise die vorstehend genannten Maß- beziehungsweise Umrechnungsinformationen und/oder auch die genannten Adressinformationen sein.In general, the automation unit can be configured such that additional information is assigned to the application input data and / or application output data in the signal memory area, in particular to each of these input data and to each of these output data additional information is assigned. In particular, this additional information may include information about the forwarding of the input or output data. This can be, for example, the above-mentioned measurement or conversion information and / or also the address information mentioned.
  • Bei einer Änderung beispielsweise einer Verkabelung des Automatisierungssystems oder auch einer Änderung von Kommunikationsverbindungen kann auf diese Weise beispielsweise einfach durch Veränderung der entsprechenden Zusatzinformation zu entsprechend zugeordneten Eingangs- beziehungsweise Ausgangsdaten im Signal-Speicherbereich eine Anpassung an diese Änderung vorgenommen werden. Auf diese Weise kann die entsprechende Anpassung durch z.B. durch eine ausschließliche Änderungen dieser Zusatzinformationen zumindest erheblich vereinfacht werden.In a change, for example, a wiring of the automation system or a change of communication connections can be made in this way, for example, simply by changing the corresponding additional information to correspondingly assigned input or output data in the signal memory area adaptation to this change. In this way, the appropriate adaptation by e.g. be at least considerably simplified by an exclusive amendment of this additional information.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung verwendete Nomenklatur von lokalen und dezentralen Ein- und Ausgangsdaten bzw. lokalen und dezentralen Zusatzinformationen können z.B. als rein logische oder inhaltliche Charakterisierung von Daten, Speicherplätzen und/oder Informationen eingerichtet sein. So kann z.B. bei einer Änderung eines lokalen Anwendungs-Datums (z.B. eines lokalen Anwendungs-Eingangsdatums) im Signal-Speicherbereich in ein entsprechendes dezentrales Datum (oder umgekehrt) vorgesehen sein, dass die Adresse des Datums und/oder die Adresse einer gegebenenfalls vorgesehenen Zusatzinformation unverändert bleibt. Dabei kann unter der genannten Adresse z.B. eine physikalische Adresse im Speicher und/oder auch eine Zugriffsadresse oder ein Variablen-Namen verstanden werden. So kann eine Änderung von einem lokalen in ein dezentrales Anwendungsdatum (oder umgekehrt) beispielsweise alleine durch Änderung der zugehörigen Zusatzinformation gemäß der vorliegenden Beschreibung erfolgen.The nomenclature of local and decentralized input and output data or local and decentralized additional information used in the present description can be set up, for example, as a purely logical or content-related characterization of data, memory locations and / or information. For example, when changing a local application date (eg, a local application input date) in the signal memory area in a corresponding decentralized date (or vice versa) may be provided that the address of the date and / or the address of any additional information provided remains unchanged. In this case, for example, a physical address in the memory and / or an access address or a variable name can be understood under the specified address. Thus, a change from a local to a decentralized application date (or vice versa), for example, be made solely by changing the associated additional information according to the present description.
  • Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass bei einer Änderung von einem lokalen in ein dezentrales Anwendungsdatum (oder umgekehrt) im Signal-Speicherbereich zusätzlich auch Daten, Speicherplätze und/oder Informationen im Speicher verschoben werden, z.B. indem sie mit einer andere Adresse (z.B. eine physikalische Adresse im Speicher und/oder auch eine Zugriffsadresse oder ein Variablen-Namen) versehen werden.Alternatively, it can also be provided that in the case of a change from a local to a decentralized application date (or vice versa) in the signal memory area, data, memory locations and / or information are additionally shifted in memory, e.g. by providing them with a different address (e.g., a physical address in memory and / or an access address or variable name).
  • Die weitere Automatisierungseinheit kann beispielsweise auch als Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung ausgestaltet und eingerichtet sein.The further automation unit can, for example, also be designed and set up as an automation unit according to the present description.
  • Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass den dezentralen Anwendungs-Eingangsdaten in der Automatisierungseinheit als Quelldaten lokale Anwendungs-Eingangsdaten in der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sind. Dabei sind diese lokalen Anwendungs-Eingangsdaten in der weiteren Automatisierungseinheit dann entsprechenden lokalen Eingangs-Betriebsdaten in der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet. Diesen lokalen Eingangs-Betriebsdaten können dann wiederum Daten von unmittelbar an der weiteren Automatisierungseinheit angeschlossenen Sensoren und Datenquellen der zu steuernden Anlage beziehungsweise des zu steuernden Geräts zugeordnet sein.In this case, provision can be made, in particular, for local application input data in the further automation unit to be assigned to the decentralized application input data in the automation unit as source data. In this case, these local application input data in the further automation unit are then assigned to corresponding local input operating data in the further automation unit. In turn, data from sensors and data sources connected directly to the further automation unit can be assigned to this local input operating data of the system or the device to be controlled.
  • Weiterhin können dezentralen Anwendungs-Ausgangsdaten in der Automatisierungseinheit lokale Anwendungs-Ausgangsdaten in der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sein, welchen wiederum Ausgangs-Steuerdaten in einem Prozess-Speicherbereich der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sind. Diesen Ausgangs-Steuerdaten sind dann z.B. zum Ansteuern von Aktoren oder weiteren Steuereinheiten im zu steuernden Gerät beziehungsweise de gesteuerten Anlage vorgesehen.Furthermore, decentralized application output data in the automation unit can be assigned local application output data in the further automation unit, which in turn is assigned output control data in a process memory area of the further automation unit are. These output control data are then provided eg for controlling actuators or other control units in the device to be controlled or de controlled system.
  • In der vorliegenden Beschreibung werden insbesondere die Begriffe "Daten" und "Informationen" regelmäßig im Plural gebraucht. Dies geschieht insbesondere aus Gründen der sprachlichen Klarheit und Verständlichkeit und auch, da in vielen Anwendungsfällen mehrere dieser Daten beziehungsweise Informationen vorliegen. Trotzdem wird in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen unter "Daten" auch ein einzelnes Datum und unter "Informationen" auch eine einzelne Information verstandenIn the present description, in particular, the terms "data" and "information" are used regularly in the plural. This is done in particular for reasons of linguistic clarity and comprehensibility and also because in many applications there are several of these data or information. Nevertheless, in the present specification and claims, "data" also means a single date and "information" also a single piece of information
  • Die vorsehend genannte Aufgabe wird auch gelöst von einem Automatisierungssystem, umfassend eine Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung sowie eine weitere Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung, wobei die Automatisierungseinheit und die weitere Automatisierungseinheit über eine Kommunikationsverbindung zur Übertragung von Daten verbunden sind.The aforementioned object is also achieved by an automation system comprising an automation unit according to the present description and a further automation unit according to the present description, wherein the automation unit and the further automation unit are connected via a communication link for the transmission of data.
  • Eine solche Kommunikationsverbindung kann beispielsweise als Ethernet-, als Profinet-, als Profibus-, als WLAN-, als Mobilfunk-Verbindung oder eine vergleichbare Kommunikationsverbindung beziehungsweise eine Kommunikationsverbindung über ein vergleichbares Kommunikationsnetz ausgebildet und eingerichtet sein bzw. eine derartige Kommunikationsverbindung umfassen. Insbesondere kann die Kommunikationsverbindung zur Übertragung von Anwendungs-Ausgangsdaten und/oder Anwendungs-Eingangsdaten zwischen den beiden Automatisierungseinheiten ausgebildet und eingerichtet sein.Such a communication connection can be designed and set up, for example, as Ethernet, as Profinet, as Profibus, as WLAN, as mobile radio connection or a comparable communication connection or a communication connection via a comparable communication network or comprise such a communication connection. In particular, the communication connection for the transmission of application output data and / or application input data between the two automation units can be designed and set up.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein erstes Verfahren zum Betrieb einer Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung, umfassend die Schritte:
  1. a) Erfassen eines Messwerts von einer zu steuernden Anlage oder einem zu steuernden Gerät;
  2. b) Speichern des Messwerts als Eingangs-Messwert im Prozess-Speicherbereich der Automatisierungseinheit;
  3. c) Transformieren des Eingangs-Messwerts in einen im Signal-Speicherbereich gespeicherten Anwendungs-Startwert, insbesondere unter Verwendung von in der Automatisierungseinheit gespeicherten Zusatzinformationen zum Anwendungs-Startwert;
  4. d) Einlesen des Anwendungs-Startwerts durch die Steuereinrichtung und Ablauf eines Zyklus des Anwendungsprogramms, wobei ein Anwendungs-Ausgabewert im Signal-Speicherbereich gespeichert wird, insbesondere nach dem Ablauf des Anwendungsprogramms;
  5. e) Transformieren des Anwendungs-Ausgabewerts in einen im Prozess-Speicherbereich gespeicherten Ausgangs-Steuerwert, insbesondere unter Verwendung einer dem Anwendungs-Ausgabewert zugeordneten Zusatzinformation;
  6. f) Ausgabe des Ausgangs-Steuerwerts an die zu steuernde Anlage oder das zu steuernde Gerät.
The above object is also achieved by a first method for operating an automation unit according to the present description, comprising the steps:
  1. a) detecting a measured value from a plant to be controlled or a device to be controlled;
  2. b) storing the measured value as an input measured value in the process memory area of the automation unit;
  3. c) transforming the input measured value into an application start value stored in the signal memory area, in particular using additional information about the application start value stored in the automation unit;
  4. d) reading in the application starting value by the control device and running one cycle of the application program, wherein an application output value is stored in the signal storage area, in particular after the execution of the application program;
  5. e) transforming the application output value into an output control value stored in the process memory area, in particular using additional information associated with the application output value;
  6. f) Output of the output control value to the plant or device to be controlled.
  • Weiterhin wird die vorstehend genannte Aufgabe auch gelöst durch ein zweites Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems gemäß der vorliegenden Beschreibung, umfassend die Schritte:
    1. a) Erfassen eines Messwerts von einer zu steuernden Anlage oder einem zu steuernden Gerät;
    2. b) Speichern des Messwerts als Eingangs-Messwert im Prozess-Speicherbereich der weiteren Automatisierungseinheit;
    3. c) Übertragen des Eingangs-Messwerts oder eines daraus abgeleiteten transformierten Messwerts an die Automatisierungseinheit und Abspeichern dieses Wertes als im Signal-Speicherbereich der Automatisierungseinheit gespeicherten Anwendungs-Startwert;
    4. d) Einlesen des Anwendungs-Startwerts durch die Steuereinrichtung der Automatisierungseinheit und Ablauf eines Zyklus des Anwendungsprogramms in der Automatisierungseinheit, wobei ein Anwendungs-Ausgabewert im Signal-Speicherbereich der Automatisierungseinheit gespeichert wird, insbesondere nach Ablauf des Anwendungsprogramms gespeichert wird;
    5. e) Übertragen des Anwendungs-Ausgabewerts zur weiteren Automatisierungseinheit und Speicherung dieses Anwendungs-Ausgabewerts als Ausgangs-Steuerwert oder Transformation des Anwendungs-Steuerwerts in der weiteren Automatisierungseinheit in einen dann dort gespeicherten Ausgangs-Steuerwert;
    6. f) Ausgabe des Ausgangs-Steuerwerts an die zu steuernde Anlage oder das zu steuernde Gerät.
    Furthermore, the above object is also achieved by a second method for operating an automation system according to the present description, comprising the steps:
    1. a) detecting a measured value from a plant to be controlled or a device to be controlled;
    2. b) storing the measured value as an input measured value in the process memory area of the further automation unit;
    3. c) transmitting the input measured value or a transformed measured value derived therefrom to the automation unit and storing this value as an application start value stored in the signal memory area of the automation unit;
    4. d) reading in the application start value by the control unit of the automation unit and execution of a cycle of the application program in the automation unit, wherein an application output value is stored in the signal storage area of the automation unit, in particular after the application program has been stored;
    5. e) transmitting the application output value to the further automation unit and storing this application output value as an output control value or transformation of the application control value in the further automation unit into an output control value then stored there;
    6. f) Output of the output control value to the plant or device to be controlled.
  • Während das erste Verfahren insbesondere für die Steuerung von an die Automatisierungseinheit angeschlossenen Anlagen oder Anlagenteile beziehungsweise Geräte oder Geräteteile ausgebildet bzw. geeignet ist, ist der Anwendungsbereich des zweiten Verfahrens insbesondere in dem Fall, in welchem die zu steuernden Anlagen und Anlagenteile an der weiteren Automatisierungseinheit angeschlossen sind, wobei das Anwendungsprogramm selbst aber in der Automatisierungseinheit abläuft.While the first method is designed or suitable in particular for the control of systems or plant components or equipment parts that are connected to the automation unit, the field of application of the second method is in particular in the case in which the plants and plant components to be controlled are connected to the further automation unit but the application program itself runs in the automation unit.
  • Weiterhin löst auch eine Kombination des ersten und zweiten Verfahrens die vorstehend genannte Aufgabe. Dabei werden dann Teile der im Signal-Speicherbereich abgespeicherten Anwendungs-Startwerte beziehungsweise Anwendungs-Ausgabewerte im Prozess-Speicherbereich gespeicherten Werten der Automatisierungseinheit zugeordnet, während andere der Anwendungs-Werte im Signal-Speicherbereich der Automatisierungseinheit der weiteren Automatisierungseinheit zugeordnet sind.Furthermore, a combination of the first and second methods solves the above object. In this case, parts of the application start values or application output values stored in the signal memory area in the process memory area are then assigned values of the automation unit, while others of the application values in the signal memory area of the automation unit are assigned to the further automation unit.
  • Eine derartige Ausgestaltung könnte z.B. bei einer größeren Anlage beziehungsweise einem größerem Gerät vorgesehen sein, wobei dann Teile der Anlage oder des Geräts unmittelbar mit der Automatisierungseinheit verbunden sind und andere Teile der Anlage beziehungsweise des Geräts mit der weiteren Automatisierungseinheit verbunden sind, und wobei weiterhin das Steuerungsprogramm für die gesamte Anlage beziehungsweise das gesamte Gerät in der Automatisierungseinheit abläuft.Such an embodiment could be provided for example in a larger system or a larger device, in which case parts of the system or the device are directly connected to the automation unit and other parts the system or the device are connected to the further automation unit, and wherein furthermore runs the control program for the entire system or the entire device in the automation unit.
  • Auch hier können die Automatisierungseinheit sowie die weitere Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung ausgestaltet sein, wobei insbesondere auch die Datenverschiebung zwischen beiden Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Beschreibung ausgestaltet und ausgebildet sein kann.Again, the automation unit and the further automation unit can be configured according to the present description, wherein in particular the data shift between two automation unit according to the present description can be configured and configured.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
  • Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.In the following, the invention will be explained in more detail by way of example with reference to the attached figures.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung einer CPU-Steuerungsbaugruppe für eine SPS;
    • Fig. 2 eine Ausgestaltung zweier CPU-Module für eine SPS zur Steuerung einer Anlage.
    Show it:
    • Fig. 1 an example of a possible embodiment of a CPU control module for a PLC;
    • Fig. 2 an embodiment of two CPU modules for a PLC for controlling a system.
  • Fig. 1 zeigt eine CPU-Baugruppe 200 für eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), die in Fig. 1 nicht vollständig dargestellt ist. Die CPU-Baugruppe 200 ist zur Steuerung eines Anlagenteils 130 ausgebildet, welche einen Durchflussmesser 132 für eine Rohrleitung 138 sowie ein Ventil 136 mit einem zugehörigen Stellungsregler 134 umfasst. Ein Messwert des Durchflussmessers 132 wird über eine nicht in Fig. 1 dargestellt I/O-Baugruppe der SPS und einen ebenfalls nicht in Fig. 1 dargestellten Rückwandbus der SPS einer Eingangsspeicherzelle 222 eines physikalischen Prozessabbilds 220 im CPU-Modul 200 zugeführt. Dabei ist das physikalische Prozessabbild 220 ein Beispiel für einen Prozess-Speicherbereich gemäß der vorliegenden Beschreibung. Fig. 1 shows a CPU assembly 200 for a programmable logic controller (PLC), which in Fig. 1 not fully illustrated. The CPU assembly 200 is configured to control a plant part 130 that includes a flow meter 132 for a pipeline 138 and a valve 136 with an associated positioner 134. A measured value of the flow meter 132 is a not in Fig. 1 represented I / O module of the PLC and one also not in Fig. 1 shown backplane bus of the PLC of an input memory cell 222 of a physical process image 220 in the CPU module 200 supplied. This is the physical process image 220 shows an example of a process memory area according to the present description.
  • Weiterhin ist in Fig. 1 ein, als "technologisches Signalabbild" 250 bezeichneter, weiterer Speicherbereich dargestellt, welcher ein Beispiel für einen Signal-Speicherbereich gemäß der vorliegenden Beschreibung ist. Im technologischen Signalabbild 250 ist ein Block Speicherbereichen für lokalen Signale 260 sowie ein Block von Speicherbereichen für dezentralen Signale 270 dargestellt.Furthermore, in Fig. 1 1, a further memory area designated as a "technological signal image" 250, which is an example of a signal memory area according to the present description. In the technological signal image 250, a block memory areas for local signals 260 and a block of memory areas for decentralized signals 270 is shown.
  • Weiterhin umfasst das CPU-Modul, welches ein Beispiel für eine Automatisierungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist, einen Speicherbereich 269 mit lokalen Beschreibungsinformationen zu den im lokalen Signalspeicherblock 260 gespeicherten Daten. Dazuhin umfasst die CPU 200 einen Speicherbereich 279 mit weiteren dezentralen Beschreibungsinformationen zu den im dezentralen Speicherblock 270 gespeicherten Daten.Furthermore, the CPU module, which is an example of an automation unit according to the present invention, includes a memory area 269 with local description information about the data stored in the local signal memory block 260. In addition, the CPU 200 comprises a memory area 279 with further decentralized description information about the data stored in the decentralized memory block 270.
  • Die vier Speicherzellen im physikalischen Prozessabbild 220 sind dabei den vier Speicherzellen mit den lokalen Signalen 260 im technologischen Signalabbild 250 zugeordnet. Dabei sind im physikalischen Prozessabbild jeweils die Werte so gespeichert, wie sie von den Sensoren, beispielsweise dem Durchflusssensor 132 kommen, oder wie sie an entsprechende Aktoren, wie beispielsweise den Stellungsregler 134 herausgehen.
    Im technologischen Signalabbild 250 sind die Werte dagegen jeweils als Absolutwerte mit entsprechend vorgegebenen Einheiten gespeichert. Die Umrechnung der Daten aus dem physikalischen Prozessabbild 220 in solche im technologischen Signalabbild 250 erfolgt mit Hilfe der Beschreibungsinformation 269 für die lokalen Signaldaten 260. Diese Beschreibungsinformation 269 für die lokalen Signale sind Beispiele für lokale Zusatzinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise wird der vom Stellungsregler 132 kommende Eingangsmesswert 222 im physikalischen Prozessabbild 220 mit Hilfe eines der lokalen Signalbeschreibung 269 entnommenen Umrechnungsfaktors in einen in einer Speicherzelle 262 des lokalen Signalabbilds gespeicherten technologischen Durchflusswert umgerechnet.
    The four memory cells in the physical process image 220 are assigned to the four memory cells with the local signals 260 in the technological signal image 250. In each case, the values are stored in the physical process image as they come from the sensors, for example the flow sensor 132, or as they go out to corresponding actuators, such as the positioner 134.
    In the technological signal image 250, however, the values are stored in each case as absolute values with correspondingly predetermined units. The conversion of the data from the physical process image 220 into those in the technological signal image 250 takes place by means of the description information 269 for the local signal data 260. This local signal description information 269 is an example of additional local information according to the present invention. For example, the input measured value 222 coming from the positioner 132 is taken in the physical process image 220 using one of the local signal description 269 Conversion factor converted into a stored in a memory cell 262 of the local signal image technological flow value.
  • Das CPU-Modul 200 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 210 mit einem Anwendungsprogramm 212, 214, 216, welches in Fig. 1 symbolisch als drei Anwendungs-Programmblocks 212, 214, 216, dargestellt ist. Dabei wird im Programmblock 212 das Ergebnis der Durchflussmessung analysiert, mit dem Anwendungsprogramm-Baustein 214 ein Regelungsalgorithmus berechnet und daraus im letzten Programmsegment 216 die Einstellung des Ventils 136 und der entsprechende Wert des Stellungsreglers 134 ermittelt. Dieses Anwendungsprogramm 212, 214, 216 läuft zyklisch ab. Nach Beendigung des letzten Applikationsblocks 216 eines Programm-Zykluses werden die Ergebnisse der Berechnungen in den entsprechenden Speicherblock 264 des technologischen Signalabbilds 250 geschrieben. Im in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird dabei der Regelungswert für den Stellungsregler 134 als technologischer Wert in einer Speicherzelle 264 des lokalen Signalabbilds 260 gespeichert. Danach werden vor dem erneuten Ablauf des Applikationsprogramms 212, 214, 216, die neuen Startwerte für das Applikationsprogramm 212, 214, 216, eingelesen, was im vorliegenden Fall der technologische Durchflusswert im Speicherbereich 262 des technologischen Signalabbilds 250 ist. Danach läuft das Programm 212, 214, 216 erneut ab. Diese zyklische Ablauf läuft so lange ab, bis er beispielsweise manuell von einem Bediener unterbrochen wird, eine entsprechende Abbruch-Bedingung eingetreten ist oder eine vorgegebenen Zeit abgelaufen bzw. erreicht ist.The CPU module 200 further comprises a controller 210 having an application program 212, 214, 216, which is incorporated in FIG Fig. 1 symbolically represented as three application program blocks 212, 214, 216. In this case, the result of the flow measurement is analyzed in the program block 212, the application program module 214 calculates a control algorithm and from this determines the setting of the valve 136 and the corresponding value of the positioner 134 in the last program segment 216. This application program 212, 214, 216 runs cyclically. After completion of the last application block 216 of a program cycle, the results of the calculations are written to the corresponding memory block 264 of the technological signal image 250. Im in Fig. 1 In this case, the control value for the positioner 134 is stored as a technological value in a memory cell 264 of the local signal image 260. Thereafter, before the renewed execution of the application program 212, 214, 216, the new start values for the application program 212, 214, 216 are read in, which in the present case is the technological flow value in the memory area 262 of the technological signal image 250. Thereafter, the program 212, 214, 216 runs again. This cyclic process runs until it is manually interrupted by an operator, for example, a corresponding cancellation condition has occurred or a predetermined time has elapsed or been reached.
  • Der im Ausgangspeichersegment 264 des technologischen Signalabbilds 250 gespeicherte technologische Regelungswert für den Stellungsregler 134 wird mit Hilfe von der Speicherzelle 264 zugeordneten Beschreibungsinformationen aus den Beschreibungsdaten für die lokalen Signale 269 ein physikalischer Stellungswert berechnet und in einer Ausgangsspeicherzelle 224 des physikalischen Prozessabbilds gespeichert. Über den nicht in Fig. 1 dargestellten Rückwandbus und ein ebenfalls nicht in Fig. 1 dargestelltes I/O-Modul der SPS wird dieser Wert dann dem Stellungsregler 134 zugeführt, der das Ventil 136 dann entsprechend einstellt.The technological control value for the positioner 134 stored in the output memory segment 264 of the technological signal image 250 is calculated using the description information from the description data for the local signals 269 a physical position value and stored in an output memory cell 224 of the physical process image. On the not in Fig. 1 shown backplane bus and also not in Fig. 1 This illustrated value is then supplied to the positioner 134, which then adjusts the valve 136 accordingly.
  • Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 bereits dargestellte CPU-Modul 200 und die gesteuerte Anlage 130, die ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist mit den in Fig. 1 bereits verwendeten Bezugszeichen. In Fig. 2 ist eine zweite CPU-Baugruppe 300 für eine zweite SPS dargestellt. Diese weist ein zweites physikalisches Prozessabbild 320 mit einem darin dargestellten Eingangspeicherbereich 322 dar. In Fig. 2 ist die Beschaltung gegenüber Fig. 1 dahingehend geändert, dass das Ausgangssignal des Durchflussmessers 132 über eine I/O-Baugruppe der zweiten SPS und einer Rückwand der zweiten SPS (beides in Fig. 2 nicht dargestellt), der Speicherzelle 322 des physikalischen Prozessabbild 320 der zweiten CPU 300 zugeführt wird. Fig. 2 shows that in Fig. 1 already shown CPU module 200 and the controlled system 130, which also in Fig. 1 is shown with the in Fig. 1 already used reference numerals. In Fig. 2 a second CPU module 300 for a second PLC is shown. This comprises a second physical process image 320 with an input memory area 322 shown therein Fig. 2 is the wiring opposite Fig. 1 modified so that the output of the flow meter 132 via an I / O assembly of the second PLC and a backplane of the second PLC (both in Fig. 2 not shown), the memory cell 322 of the physical process image 320 of the second CPU 300 is supplied.
  • Auch die zweite CPU weist ein zweites technologisches Signalabbild 350 auf, welches einen lokalen Speicherbereich 360 für dem zweiten physikalischen Prozessabbild 320 zugeordnete technologische Signale aufweist, sowie einen zweiten dezentralen Speicherbereich 370 für Messdaten beispielsweise aus anderen Speicherprogrammierbaren Steuerungen oder anderen Steuereinrichtungen. Den lokalen technologischen Signalen 360 sind wiederum Beschreibungsinformationen 369 für die lokalen technologischen Signale zugeordnet, während den dezentralen technologischen Signalen 370 Beschreibungsinformationen 379 für die dezentralen technologischen Signale zugeordnet sind.The second CPU also has a second technological signal image 350, which has a local memory area 360 for the second physical process image 320 associated technological signals, and a second decentralized storage area 370 for measurement data, for example from other programmable logic controllers or other control devices. The local technological signals 360 are again associated with description information 369 for the local technological signals, while the decentralized technological signals 370 are associated with description information 379 for the decentralized technological signals.
  • So findet sich beispielsweise ein der Eingangspeicherzelle 322 im physikalischen Prozessabbild 320 für den Messwert des Durchflussmessers zugeordneter Speicherbereich 362 im lokalen Teil 360 des technologischen Signalabbilds 350 des zweiten CPU Moduls 300. Diesem technologischen Durchflusswert 362 ist eine Beschreibungsinformation im Beschreibungsbereich 369 für die lokalen technologischen Signale zugeordnet, mit dessen Hilfe eine Umrechnung des physikalischen Durchflusswerts, der in der Speicherzelle 322 des physikalischen Prozessabbildes 320 gespeichert ist, in einen technologischen Durchflusswert, der in der Speicherzelle 362 des technologischen Signalabbilds 350 gespeichert ist, erfolgt bzw. erfolgen kann.Thus, for example, a memory area 362 associated with the input memory cell 322 in the physical process image 320 for the measured value of the flowmeter is located in the local part 360 of the technological signal image 350 of the second CPU module 300. This technological flow value 362 is assigned description information in the local technological signal description area 369 , with the help of which a conversion of the physical flow value, the stored in the memory cell 322 of the physical process image 320, into a flow-through technological value stored in the memory cell 362 of the technological signal image 350.
  • Allgemein können die Werte im technologischen Signalabbild 250, 350 beispielsweise normiert und/oder mit vorgegebenen oder vorgebbaren Einheiten gespeichert sein, während die Werte im physikalischen Prozessabbild 220, 320 den von den entsprechenden Sensoren 132 kommenden beziehungsweise zu den entsprechenden Aktoren 134 gehenden Absolutwerte beispielsweise für ausgehende Spannungen oder Ströme entsprechen können. Die Umrechung der technologischen, absoluten Signalwerte in die physikalischen Ein- und Ausgangswerte im Prozessabbild 220, 320, erfolgt dann mit den entsprechenden Beschreibungsinformationen 269, 369.In general, the values in the technological signal image 250, 350 can be standardized, for example, and / or stored with predefined or predefinable units, while the values in the physical process image 220, 320 correspond to the absolute values coming from the respective sensors 132 or to the corresponding actuators 134, for example for outgoing Voltages or currents can correspond. The conversion of the technological, absolute signal values into the physical input and output values in the process image 220, 320 is then carried out with the corresponding description information 269, 369.
  • Der zum Ablauf des in der ersten CPU 200 gespeicherten Anwendungsprogramms 212, 214, 216 notwendige Eingangswert für den Durchfluss wird nun von der zweiten CPU 300 über eine Kommunikationsverbindung 400 zur ersten CPU 200 übertragen. Da dieser Durchflusswert nicht von einem an der ersten CPU 200 beziehungsweise der zugehörigen SPS angeschlossenen Sensor stammt, wird der entsprechende technologischen Durchflusswert aus der Speicherzelle 362 des technologischen Signalabbilds 350 der zweiten CPU 300 in eine Speicherzelle 272 des dezentralen Speicherbereichs 270 im technologischen Signalabbild 250 gespeichert.The input value for the flow necessary for the execution of the application program 212, 214, 216 stored in the first CPU 200 is now transmitted from the second CPU 300 to the first CPU 200 via a communication connection 400. Since this flow value does not originate from a sensor connected to the first CPU 200 or the associated PLC, the corresponding technological flow value from the memory cell 362 of the technological signal image 350 of the second CPU 300 is stored in a memory cell 272 of the decentralized memory region 270 in the technological signal image 250.
  • Dabei erfolgt diese Übertragung in folgender Weise:
    Die dezentralen Beschreibungsinformationen 279 für die dezentralen technologischen Signale 270 umfassen zu jeder der benützten Speicherzellen Adressinformationen, welche die Quelle bzw. das Ziel der dort zu speichernden Daten beschreibt. Auf diese Weise entnimmt die Steuereinrichtung 210 der CPU 200 den Beschreibungsinformationen 279 für die dezentralen technologischen Signale 270 zum Beispiel, dass der in der Speicherzelle 272 zu speichernde Wert in der Speicherzelle 362 der zweiten CPU zu finden ist und löst dann eine entsprechende Übertragung aus.
    This transfer takes place in the following way:
    The decentralized description information 279 for the decentralized technological signals 270 comprises address information for each of the utilized memory cells, which describes the source or the destination of the data to be stored there. In this way, the controller 210 extracts from the CPU 200 the description information 279 for the decentralized technological signals 270, for example, that the in the memory cell 272 is to be found in the memory cell 362 of the second CPU and then triggers a corresponding transmission.
  • Auf diese Weise können beispielsweise zu allen vier in Fig. 1 und 2 dargestellten Speichersegmenten des dezentralen Signalabbilds 270 im entsprechenden Beschreibungsbereich 279 Adressen hinterlegt werden, unter welchen dort zu speichernde Informationen abholbar bzw. wohin die dort gespeicherten Daten zu übertragen sind.In this way, for example, to all four in Fig. 1 and 2 illustrated memory segments of the decentralized signal image 270 in the corresponding description area 279 addresses are stored, under which information to be stored there can be fetched or where to transfer the data stored there.
  • Der weitere Ablauf des Anwendungsprogramms 212, 214, 216 erfolgt wie in Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben.The further course of the application program 212, 214, 216 takes place as described in connection with FIG Fig. 1 already described.
  • Dabei werden unabhängig vom Ablauf des Anwendungsprogramms 212, 214, 216, regelmäßig aktuelle Durchflussdaten über die Kommunikationsverbindung 400 in die erste CPU 200 geladen und dann jeweils die aktuell anliegenden Werte zu Beginn jedes Programmzyklus eingelesen.In this case, independent of the sequence of the application program 212, 214, 216, current flow data is regularly loaded via the communication connection 400 into the first CPU 200 and then in each case the currently applied values are read in at the beginning of each program cycle.
  • Die Ausgestaltung des Automatisierungssystems in Fig. 2 eignet sich beispielsweise für ein sehr ausgedehntes Systems, bei welchem beispielsweise der Durchflussmesser 132 weiter vom Ventil 136 entfernt ist und entsprechende Kabelverbindungen aufwändiger zu realisieren wären.The design of the automation system in Fig. 2 is suitable for example for a very extensive system in which, for example, the flow meter 132 is further away from the valve 136 and corresponding cable connections would be more complex to implement.
  • Bei einer Umstellung des in Fig. 1 dargestellten Automatisierungssystems in eines, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, erfordert innerhalb der ersten CPU 200 im Wesentlichen eine Änderung im Bereich des technologischen Signalabbilds 270, wobei insbesondere die dem Durchflusswert zugeordnete Speicherzelle und/oder die dazu gehörende Beschreibungsinformation 269, 279 den neuen Gegebenheiten angepasst werden muss. Weitere Änderungen sind innerhalb der ersten CPU 200 unter Umständen gar nicht erforderlich. Insbesondere muss z.B. das Anwendungsprogramm nicht geändert werden, da die von diesem beispielsweise genützte Adresse des technologischen Signals in Speicherzelle 262 bei z.B. einer Umstellung des Steuerungssystems von dem in Figur 1 dargestellten in das in Figur 2 dargestellte System sich beim Übergang auf Speicherzelle 272 für den Zugriff aus dem Anwendungsprogramm nicht ändert.In a conversion of in Fig. 1 represented automation system in a, as it is in Fig. 2 within the first CPU 200, a change in the area of the technological signal image 270 is essentially required, wherein in particular the memory cell assigned to the flow rate value and / or the associated description information 269, 279 has to be adapted to the new circumstances. Further changes may not be necessary within the first CPU 200. In particular, for example, the application program does not have to be changed, since the example of this used address of the technological signal in memory cell 262 at eg a conversion of the control system from the in FIG. 1 presented in the in FIG. 2 shown system does not change during the transition to memory cell 272 for access from the application program.
  • Vorteilhafterweise kann beispielsweise allgemein vorgesehen sein, dass ein Adresse, im technologischen Signalabbild gleich bleibt, wenn technologische Signale zwischen dem lokalen technologischen Signalabbild 260 und dem dezentrale technologische Signalabbild 270 verschoben werden. Dabei kann die vorstehend genannte Adresse z.B. als eine physikalische Adresse im Speicher und/oder auch als eine vom Anwendungsprogramm für den Zugriff auf die entsprechende Variable verwendete Adresse ausgebildet sein.Advantageously, for example, it can generally be provided that an address remains the same in the technological signal image when technological signals are shifted between the local technological signal image 260 and the decentralized technological signal image 270. In this case, the above-mentioned address may be e.g. as a physical address in memory and / or as an address used by the application program to access the corresponding variable.
  • In Systemen gemäß dem Stand der Technik hätte die Gesamtkommunikation innerhalb des aus den CPUs 200, 300 bestehenden Systems aufwändiger umorganisiert und eingerichtet werden müssen sowie z.B. auch das Anwendungsprogramm angepasst werden müssen.In prior art systems, the overall communication within the system consisting of the CPUs 200, 300 would have had to be more complexly reorganized and set up as well as e.g. also the application program must be adapted.
  • Claims (12)

    1. Automation unit (200, 300) for controlling a device or an installation (130), having
      - a process storage area (220, 320) for storing input operating data (222, 322) relating to a device which is to be controlled or is controlled or relating to an installation (130) which is to be controlled or is controlled and/or output control data (224) for a device which is to be controlled or is controlled or for an installation (130) which is to be controlled or is controlled, and
      - a control device (210) which is designed and set up to cyclically execute an application program (212, 214, 216) for controlling the device or the installation (130), wherein
      a signal storage area (250, 350) for storing application input data (262, 272, 362) and application output data (264) is provided, and
      the control device (210) is designed and set up in such a manner that, before or at the start of execution of the application program (212, 214, 216), application input data (262, 272) for use by the application program (212, 214, 216) are loaded from the signal storage area (250) and/or, at or after the end of the execution of the application program (212, 214, 216), application output data (264) determined by the application program (212, 214, 216) are stored in the signal storage area (250),
      wherein the application input data (262, 272, 362) in the signal storage area (250, 350) are also each assigned or can be assigned to the input operating data (222, 322) in the process storage area (220, 320), and/or the application output data (264) in the signal storage area (250, 350) are each assigned or can be assigned to the output control data (224) in the process storage area (220, 320),
      characterized
      in that the automation unit (200, 300) is also designed and set up to transform the input operating data (222, 322) in the process storage area (220, 320) into the application input data (262, 272, 362) in the signal storage area (250, 350) and/or to transform the application output data (264) in the signal storage area (250, 350) into output control data (224) in the process storage area (220, 320), wherein the transformation involves transmitting and converting the data.
    2. Automation unit according to Claim 1,
      characterized
      in that the signal storage area (250, 350) comprises local application input data (262, 362) and/or local application output data (264) which are assigned to a device or device part directly controlled by the automation unit (200, 300) or to an installation or installation part (130) directly controlled by the automation unit.
    3. Automation unit according to Claim 2,
      characterized
      in that the transformation of the input operating data (222, 322) assigned to local application input data (262, 362) and/or of the local application output data (264) comprises transmitting the data between the process storage area (220, 320) and the signal storage area (250, 350) and, in particular, a data conversion.
    4. Automation unit according to Claim 2 or 3,
      characterized
      in that the automation unit comprises local additional information (269, 279) which is assigned to the stored local application input data (262, 362) and/or local application output data (264), wherein the local additional information (269, 279) is used, in particular, when transforming input operating data (222, 322) and/or application output data (264) into the respectively assigned data.
    5. Automation unit according to one of Claims 1 to 4,
      characterized
      in that application input data (262, 362), in particular local application input data (262, 362), are assigned to all input operating data (222, 322) stored in the process storage area (220, 320), and application output data (264) or local application output data (264) in the signal storage area (250, 350) are assigned to all output control data (224) stored in the process storage area (220, 320).
    6. Automation unit according to one of Claims 1 to 5,
      characterized
      in that the signal storage area (250, 350) comprises decentralized application input data (272) and/or decentralized application output data which are assigned to a further device or further device part controlled by a further automation unit (300) or to a further installation or further installation part (130) controlled by the further automation unit.
    7. Automation unit according to Claim 6,
      characterized
      in that the automation unit (200, 300) comprises decentralized additional information (279, 379) assigned to the stored decentralized application input data (272) and/or decentralized application output data, wherein the decentralized additional information (279, 379) comprises address information relating to source data (362) assigned to the application input data (272) in the at least one further automation unit (300) and/or address information relating to target data assigned to the application output data in the further automation unit (300).
    8. Automation unit according to Claim 6 or 7,
      characterized
      in that the further automation unit (300) is designed and set up as an automation unit according to one of the preceding claims.
    9. Automation unit according to Claims 7 and 8,
      characterized
      in that the source data (362) are in the form of application input data (362), in particular local application input data (362), stored in the signal storage area (350) of the further automation unit (300),
      and/or
      in that the target data are in the form of application output data, in particular local application output data, stored in the signal storage area (350) of the further automation unit (300).
    10. Automation system (200, 300) comprising an automation unit (200) according to one of the preceding claims and a further automation unit (300) according to Claims 6 to 9, wherein the automation unit (200) and the further automation unit (300) are connected via a communication connection (400).
    11. Method for operating an automation unit (200) according to one of Claims 1 to 9, comprising the steps of:
      a.) recording a measured value of an installation (130) to be controlled or of a device to be controlled;
      b.) storing the measured value as an input measured value (222) in the process storage area (220);
      c.) transmitting and converting the input measured value (222) into an application starting value (262) stored in the signal storage area (250);
      d.) reading in the application starting value (262) by means of the control device (210) and executing a cycle of the application program (212, 214, 216), wherein an application output value (264) is stored in the signal storage area (250);
      e.) transmitting and converting the application output value (262) into an output control value (224) stored in the process storage area (220);
      f.) outputting the output control value (224) to the installation (130) to be controlled or to the device to be controlled.
    12. Method for operating an automation system (200, 300) according to Claim 10, comprising the steps of:
      a.) recording a measured value of an installation (130) to be controlled or of a device to be controlled;
      b.) storing the measured value as an input measured value (322) in the process storage area (320) of the further automation unit (300);
      c.) converting the input measured value (322) and transmitting the converted input measured value (362) to the automation unit (200) and storing the converted input measured value as an application starting value (272) stored in the signal storage area (250) of the automation unit (200);
      d.) reading in the application starting value (272) by means of the control device (210) of the automation unit (200) and executing a cycle of the application program (212, 214, 216) in the automation unit (200), wherein an application output value (264) is stored in the signal storage area (250) of the automation unit (200);
      e.) transmitting the application output value (264) to the further automation unit (300) and converting the application output value (264) and storing the converted application output value as an output control value;
      f.) outputting the output control value to the installation (130) to be controlled or to the device to be controlled.
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